JP7137768B2 - motor controller - Google Patents
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Description
この発明は、リラクタンストルクを利用してロータを回転させるモータ(以下、「リラクタンストルク利用モータ」という場合がある)を制御するモータ制御装置に関する。リラクタンストルク利用モータには、リラクタンストルクのみを利用してロータを回転させるリラクタンスモータの他、リラクタンストルクと磁石トルクとを利用してロータを回転させるモータも含まれる。 The present invention relates to a motor control device that controls a motor that rotates a rotor using reluctance torque (hereinafter sometimes referred to as a "reluctance torque using motor"). The motor using reluctance torque includes not only a reluctance motor that rotates a rotor using only reluctance torque, but also a motor that rotates a rotor using reluctance torque and magnetic torque.
リラクタンストルクのみを利用して、ロータを回転させるリラクタンスモータが知られている。リラクタンスモータには、ステータおよびロータが突極部を有するスイッチトリラクタンスモータ(SRM:Switched Reluctance Motor)と、ステータがブラシレスモータと同様の構造のシンクロナスリラクタンスモータ(SynRM:Synchronous Reluctance Motor)とがある。 A reluctance motor that rotates a rotor using only reluctance torque is known. Reluctance motors include a switched reluctance motor (SRM) in which the stator and rotor have salient poles, and a synchronous reluctance motor (SynRM) in which the stator has the same structure as a brushless motor. .
シンクロナスリラクタンスモータは、ステータおよびロータのうち、ロータのみに突極部を有している。シンクロナスリラクタンスモータでは、ロータの突極部により、磁束の流れやすい突極部の方向(以下、「d軸方向」という)と磁束が流れにくい非突極部の方向(以下、「q軸方向」という)とがある。このため、d軸方向のインダクタンス(以下、「d軸インダクタンスLd」という)とq軸方向のインダクタンス(以下、「q軸インダクタンスLq」という)の差(Ld-Lq)によりリラクタンストルクが発生し、このリラクタンストルクによってロータが回転する。A synchronous reluctance motor has salient poles only on the rotor of the stator and the rotor. In a synchronous reluctance motor, the salient poles of the rotor are divided into the direction of the salient poles where magnetic flux flows easily (hereinafter referred to as "d-axis direction") and the direction of non-salient poles where magnetic flux does not easily flow (hereinafter referred to as "q-axis direction"). ”). Therefore, the difference (L d −L q ) between the inductance in the d-axis direction (hereinafter referred to as “d-axis inductance L d ”) and the inductance in the q-axis direction (hereinafter referred to as “q-axis inductance L q ”) causes the reluctance torque is generated, and the rotor rotates due to this reluctance torque.
特許文献1の図9には、シンクロナスリラクタンスモータをブラシレスモータと同様なベクトル制御によって制御する方法が開示されている。具体的には、シンクロナスリラクタンスモータに発生させるべきモータトルクに対応した電機子電流指令値と、電機子電流指令値に応じた電流位相角指令値とが設定される。設定された電機子電流指令値および電流位相角指令値に基づいて、d軸電流指令値およびq軸電流指令値が演算される。そして、d軸電流指令値およびq軸電流指令値に基づいて、シンクロナスリラクタンスモータが電流フィードバック制御される。
FIG. 9 of
シンクロナスリラクタンスモータでは、電機子電流指令値および電流位相角指令値が所定値に保持されていても、d軸インダクタンスLdとq軸インダクタンスLqとの差(Ld-Lq)が変化すると、モータトルクが変化する(後述する式(4)参照)。シンクロナスリラクタンスモータでは、電機子電流値やロータ回転角によって、d軸インダクタンスLdとq軸インダクタンスLqとの差(Ld-Lq)が変化する。このため、特許文献1に記載のシンクロナスリラクタンスモータの制御方法では、効率的にトルク制御するのが難しいという問題がある。In a synchronous reluctance motor, even if the armature current command value and current phase angle command value are held at predetermined values, the difference (L d −L q ) between the d-axis inductance L d and the q-axis inductance L q changes. Then, the motor torque changes (see equation (4) described later). In a synchronous reluctance motor, the difference (L d −L q ) between the d-axis inductance L d and the q-axis inductance L q changes depending on the armature current value and the rotor rotation angle. Therefore, the control method for the synchronous reluctance motor disclosed in
この発明の目的は、リラクタンストルク利用モータを高効率で制御することができるモータ制御装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a motor control device capable of controlling a motor using reluctance torque with high efficiency.
この発明の一実施形態に係るモータ制御装置は、リラクタンストルク利用モータ(18)を制御する制御装置(31)であって、電機子電流指令値と、その電機子電流指令値においてモータトルクが最大となる電流位相角指令値との組合せに対して、前記モータから発生するモータトルクを記憶したテーブル(61,62)と、前記モータに発生させるべきモータトルクの指令値であるモータトルク指令値を設定する第1設定部(41)と、前記第1設定部によって設定されたモータトルク指令値に応じたモータトルクを前記モータから発生させるための電機子電流指令値および電流位相角指令値を、前記テーブルに基づいて設定する第2設定部(42)とを含む。なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、むろん、この発明の範囲は当該実施形態に限定されない。以下、この項において同じ。 A motor control device according to one embodiment of the present invention is a control device (31) for controlling a reluctance torque utilizing motor (18), wherein an armature current command value and a motor torque at the armature current command value are maximized. Tables (61, 62) storing the motor torque generated by the motor and the motor torque command value, which is the command value of the motor torque to be generated by the motor, are stored for the combination of the current phase angle command value of a first setting unit (41) for setting; an armature current command value and a current phase angle command value for generating a motor torque from the motor according to the motor torque command value set by the first setting unit; and a second setting unit (42) for setting based on the table. Note that alphanumeric characters in parentheses represent corresponding components and the like in embodiments described later, but the scope of the present invention is of course not limited to those embodiments. The same shall apply hereinafter in this section.
この構成では、電機子電流に対するモータトルクの比が大きくなるため、シンクロナスリラクタンスモータを高効率で駆動することができる。 With this configuration, the ratio of the motor torque to the armature current is increased, so the synchronous reluctance motor can be driven with high efficiency.
この発明の一実施形態では、前記モータのロータ回転角を検出する回転角検出手段(25,53)をさらに含み、前記テーブルは、電機子電流指令値と、その電機子電流指令値においてモータトルクが最大となる電流位相角指令値との組合せに対して、前記モータから発生するモータトルクをロータ回転角毎に記憶し、前記第2設定部は、前記回転角検出手段によって検出された検出ロータ回転角において、前記第1設定部によって設定されたモータトルク指令値に応じたモータトルクを前記モータから発生させるための電機子電流指令値および電流位相角指令値を、前記テーブルに基づいて設定する。 In one embodiment of the present invention, it further includes rotation angle detection means (25, 53) for detecting the rotor rotation angle of the motor, and the table includes an armature current command value and a motor torque at the armature current command value. The motor torque generated from the motor is stored for each rotor rotation angle with respect to the combination with the current phase angle command value that maximizes the current phase angle, and the second setting unit stores the detected rotor torque detected by the rotation angle detection means. Based on the table, an armature current command value and a current phase angle command value for causing the motor to generate a motor torque corresponding to the motor torque command value set by the first setting unit are set for the rotation angle. .
この構成では、回転角検出手段によって検出された検出ロータ回転角において、モータトルク指令値に応じたモータトルクを電動モータから発生させるための電機子電流指令値および電流位相角指令値が設定される。これにより、ロータ回転角によるトルク変動を抑制することができるようになる。 In this configuration, an armature current command value and a current phase angle command value for generating motor torque from the electric motor in accordance with the motor torque command value are set at the detected rotor rotation angle detected by the rotation angle detection means. . This makes it possible to suppress torque fluctuations due to the rotor rotation angle.
この発明の一実施形態では、前記テーブル(61,62)は、前記モータが第1回転方向に回転されるときに、電機子電流指令値と、その電機子電流指令値においてモータトルクが最大となる電流位相角指令値との組合せに対して、前記モータから発生するモータトルクをロータ回転角毎に記憶した第1テーブル(61)と、前記モータが前記第1回転方向とは反対の第2回転方向に回転されるときに、電機子電流指令値と、その電機子電流指令値においてモータトルクが最大となる電流位相角指令値との組合せに対して、前記モータから発生するモータトルクをロータ回転角毎に記憶した第2テーブル(62)とを含む。そして、前記第2設定部は、前記モータトルク指令値のトルク方向が前記第1回転方向である場合には、前記検出ロータ回転角において前記モータトルク指令値に応じたモータトルクを前記モータから発生させるための電機子電流指令値および電流位相角指令値を、前記第1テーブルに基づいて設定し、前記モータトルク指令値のトルク方向が前記第2回転方向である場合には、前記検出ロータ回転角において前記モータトルク指令値に応じたモータトルクを前記モータから発生させるための電機子電流指令値および電流位相角指令値を、前記第2テーブルに基づいて設定するように構成されている。 In one embodiment of the present invention, the tables (61, 62) store the armature current command value and the maximum motor torque at the armature current command value when the motor is rotated in the first rotation direction. A first table (61) storing the motor torque generated by the motor for each rotor rotation angle and a second table (61) in which the motor rotates in the direction opposite to the first rotation direction for a combination of the current phase angle command value and the current phase angle command value. When rotating in the direction of rotation, the motor torque generated from the motor is calculated as the rotor torque with respect to the combination of the armature current command value and the current phase angle command value that maximizes the motor torque at that armature current command value. and a second table (62) stored for each rotation angle. When the torque direction of the motor torque command value is the first rotation direction, the second setting unit generates a motor torque from the motor corresponding to the motor torque command value at the detected rotor rotation angle. The armature current command value and the current phase angle command value for causing the detected rotor rotation are set based on the first table, and when the torque direction of the motor torque command value is the second rotation direction, the detected rotor rotation An armature current command value and a current phase angle command value for causing the motor to generate a motor torque corresponding to the motor torque command value at an angle are set based on the second table.
この構成によれば、電動モータが第1回転方向に回転している場合に適用される第1テーブル(61)と、電動モータが第1回転方向とは反対の第2回転方向に回転している場合に適用される第2テーブル(62)とを備えている。これにより、電動モータが第1回転方向に回転する場合と、電動モータが第2回転方向に回転する場合において、ロータ回転角に対するモータトルクの特性が異なる場合においても、各回転方向において、ロータ回転角に起因するトルク変動を適切に抑制できるようになる。 According to this configuration, the first table (61) is applied when the electric motor rotates in the first rotation direction, and the electric motor rotates in the second rotation direction opposite to the first rotation direction. and a second table (62) that applies when As a result, even if the characteristics of the motor torque with respect to the rotor rotation angle are different when the electric motor rotates in the first rotation direction and when the electric motor rotates in the second rotation direction, the rotor rotation is It becomes possible to appropriately suppress torque fluctuations caused by angles.
この発明の一実施形態では、前記テーブルからなるトルク変動低減用テーブル(60)と、前記モータの回転速度毎に、最大モータトルクが得られる電機子電流指令値および電流位相角指令値の組み合わせを記憶した高出力テーブル(70)とを含み、前記第2設定部は、前記モータの回転速度に応じて、前記トルク変動低減用テーブルおよび前記高出力テーブルのうちから一方を選択し、選択したテーブルを用いて、電機子電流指令値および電流位相角指令値を設定するように構成されている。 In one embodiment of the present invention, a combination of a torque fluctuation reduction table (60) made up of the table and an armature current command value and a current phase angle command value that provide the maximum motor torque for each rotation speed of the motor is set. and a stored high output table (70), wherein the second setting unit selects one of the torque fluctuation reduction table and the high output table according to the rotational speed of the motor, and selects the selected table. is used to set the armature current command value and the current phase angle command value.
この発明の一実施形態では、前記モータは、2系統のステータコイル(18A,18B)を備えたリラクタンストルク利用モータである。前記テーブルは、前記2系統を包括した包括的な電機子電流指令値と、その包括的な電機子電流指令値においてモータトルクが最大となる電流位相角指令値との組合せに対して、前記モータから発生するモータトルクを記憶している。前記第2設定部は、前記テーブルに基づいて設定された包括的な電機子電流指令値を前記各系統に分配するように構成されている。そして、前記分配された系統別の電機子電流指令値と、前記第2設定部によって設定された電流位相角指令値とに基づいて、各系統のステータコイルに供給する電流が制御される。 In one embodiment of the present invention, the motor is a reluctance torque utilization motor having two systems of stator coils (18A, 18B). The table shows the combination of a comprehensive armature current command value that includes the two systems and a current phase angle command value that maximizes the motor torque in the comprehensive armature current command value. It stores the motor torque generated from The second setting unit is configured to distribute a comprehensive armature current command value set based on the table to each of the systems. Then, the current supplied to the stator coil of each system is controlled based on the distributed armature current command value for each system and the current phase angle command value set by the second setting unit.
この発明の一実施形態では、前記制御装置は、2系統のステータコイルを備えたリラクタンストルク利用モータを制御する制御装置であり、前記第1設定部によって設定されたモータトルク指令値を、第1系統用のモータトルク指令値と第2系統用のモータトルク指令値とに分配するトルク指令値分配部をさらに含む。前記テーブルは、第1系統用のテーブルおよび第2系統用のテーブルを含む。前記第2設定部は、前記第1系統用のテーブルおよび前記第1系統用のモータトルク指令値を用いて、第1系統用の電機子電流指令値および電流位相角指令値を設定する第1系統用指令値設定部と、前記第2系統用のテーブルおよび前記第2系統用のモータトルク指令値を用いて、第2系統用の電機子電流指令値および電流位相角指令値を設定する第2系統用指令値設定部とを含む。そして、前記第1系統用の電機子電流指令値および電流位相角指令値に基づいて、第1系統のステータコイルに供給される電流が制御され、前記第2系統用の電機子電流指令値および電流位相角指令値に基づいて、第2系統のステータコイルに供給される電流が制御される。 In one embodiment of the present invention, the control device is a control device for controlling a motor using reluctance torque having two systems of stator coils, and the motor torque command value set by the first setting unit is set by a first It further includes a torque command value distribution unit that distributes the motor torque command value for the system and the motor torque command value for the second system. The tables include a table for the first system and a table for the second system. The second setting unit uses the table for the first system and the motor torque command value for the first system to set an armature current command value and a current phase angle command value for the first system. A system command value setting unit, a table for the second system, and a motor torque command value for the second system are used to set an armature current command value and a current phase angle command value for the second system. and a command value setting unit for two systems. Based on the armature current command value and the current phase angle command value for the first system, the current supplied to the stator coil of the first system is controlled, and the armature current command value for the second system and the current phase angle command value are controlled. The current supplied to the stator coil of the second system is controlled based on the current phase angle command value.
この発明の一実施形態では、前記第1系統用指令値設定部は、前記第2系統が異常である場合に、前記第1系統用のテーブルとは異なる第2系統異常時用テーブルを用いて、前記第1系統用の電機子電流指令値および電流位相角指令値を設定するように構成され、前記第2系統用指令値設定部は、前記第1系統が異常である場合に、前記第2系統用のテーブルとは異なる第1系統異常時用テーブルを用いて、前記第2系統用の電機子電流指令値および電流位相角指令値を設定するように構成されている。 In one embodiment of the present invention, the first system command value setting unit uses a second system abnormality table different from the first system table when there is an abnormality in the second system. , the armature current command value and the current phase angle command value for the first system; The armature current command value and the current phase angle command value for the second system are set using a first system abnormality table different from the table for the two systems.
本発明における上述の、またはさらに他の目的、特徴および効果は、添付図面を参照して次に述べる実施形態の説明により明らかにされる。 The above and further objects, features and effects of the present invention will be made clear by the following description of embodiments with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の第1実施形態に係るモータ制御装置が適用された電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an electric power steering device to which a motor control device according to a first embodiment of the invention is applied.
電動パワーステアリング装置1は、車両を操向するための操舵部材としてのステアリングホイール2と、このステアリングホイール2の回転に連動して転舵輪3を転舵する転舵機構4と、運転者の操舵を補助するための操舵補助機構5とを備えている。ステアリングホイール2と転舵機構4とは、ステアリングシャフト6および中間軸7を介して機械的に連結されている。
The electric
ステアリングシャフト6は、ステアリングホイール2に連結された入力軸8と、中間軸7に連結された出力軸9とを含む。入力軸8と出力軸9とは、トーションバー10を介して相対回転可能に連結されている。
ステアリングシャフト6の周囲には、トルクセンサ11が設けられている。トルクセンサ11は、入力軸8および出力軸9の相対回転変位量に基づいて、ステアリングホイール2に与えられた操舵トルクThを検出する。トルクセンサ11によって検出される操舵トルクThは、ECU(電子制御ユニット:Electronic Control Unit)12に入力される。A torque sensor 11 is provided around the
転舵機構4は、ピニオン軸13と、転舵軸としてのラック軸14とを含むラックアンドピニオン機構からなる。ラック軸14の各端部には、タイロッド15およびナックルアーム(図示略)を介して転舵輪3が連結されている。ピニオン軸13は、中間軸7に連結されている。ピニオン軸13の先端には、ピニオン16が連結されている。
The
ラック軸14は、車両の左右方向に沿って直線状に延びている。ラック軸14の軸方向の中間部には、ピニオン16に噛み合うラック17が形成されている。このピニオン16およびラック17によって、ピニオン軸13の回転がラック軸14の軸方向移動に変換される。ラック軸14を軸方向に移動させることによって、転舵輪3を転舵することができる。
The
ステアリングホイール2が操舵(回転)されると、この回転が、ステアリングシャフト6および中間軸7を介して、ピニオン軸13に伝達される。そして、ピニオン軸13の回転は、ピニオン16およびラック17によって、ラック軸14の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪3が転舵される。
When the
操舵補助機構5は、操舵補助用の電動モータ18と、電動モータ18の出力トルクを転舵機構4に伝達するための減速機19とを含む。電動モータ18は、この実施形態では、シンクロナスリラクタンスモータからなる。減速機19は、ウォームギヤ20と、このウォームギヤ20と噛み合うウォームホイール21とを含むウォームギヤ機構からなる。減速機19はギヤハウジング22内に収容されている。
The
ウォームギヤ20は、電動モータ18によって回転駆動される。ウォームホイール21は、ステアリングシャフト6に一体回転可能に連結されている。ウォームホイール21は、ウォームギヤ20によって回転駆動される。
The
電動モータ18によってウォームギヤ20が回転駆動されると、ウォームホイール21が回転駆動され、ステアリングシャフト6が回転する。そして、ステアリングシャフト6の回転は、中間軸7を介してピニオン軸13に伝達される。ピニオン軸13の回転は、ラックアンドピニオン機構により、ラック軸14の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪3が転舵される。すなわち、電動モータ18によってウォームギヤ20を回転駆動することによって、電動モータ18による操舵補助が可能となっている。
When the
電動モータ18のロータの回転角(以下、「ロータ回転角」という)は、レゾルバ等の回転角センサ25によって検出される。回転角センサ25の出力信号は、ECU12に入力される。電動モータ18は、モータ制御装置としてのECU12によって制御される。
A rotation angle of the rotor of the electric motor 18 (hereinafter referred to as "rotor rotation angle") is detected by a
図2は、電動モータ18の構成を説明するための図解図である。
FIG. 2 is an illustrative view for explaining the configuration of the
電動モータ18は、前述したようにシンクロナスリラクタンスモータであり、図2に図解的に示すように、周方向に間隔をおいて配置された複数の突極部を有するロータ100と、電機子巻線を有するステータ105とを備えている。電機子巻線は、U相のステータコイル101、V相のステータコイル102およびW相のステータコイル103が星型結線されることにより構成されている。
The
各相のステータコイル101,102,103の方向にU軸、V軸およびW軸をとった三相固定座標(UVW座標系)が定義される。また、ロータ100の回転中心側から外周部へ磁束の流れやすい突極部の方向にd軸方向をとり、ロータ100の回転中心側から外周部へ磁束が流れにくい非突極部の方向にq軸方向をとった二相回転座標系(dq座標系。実回転座標系)が定義される。dq座標系は、ロータ100の回転角(ロータ回転角)θに従う実回転座標系である。
A three-phase fixed coordinate system (UVW coordinate system) is defined in which the U-axis, V-axis and W-axis are taken in the direction of the stator coils 101, 102 and 103 of each phase. In addition, the d-axis direction is taken in the direction of the salient poles where the magnetic flux easily flows from the rotation center side of the
ロータ回転角(電気角)θは、この実施形態では、U軸から、隣接する2つの突極部(d軸)のうちの基準となる一方の突極部(d軸)までの反時計回りの回転角として定義される。基準となる前記一方の突極部の方向を+d軸方向といい、それに隣接する他方の突極部の方向を-d軸方向ということにする。+d軸に対して電気角で+90度回転した軸を+q軸といい、+d軸に対して電気角で-90度回転した軸を-q軸ということにする。ロータ100(突極部)に生じる磁極(N極およびS極)は、dq座標系における電流ベクトルIaの方向によって決定される。この実施形態では、電動モータ18の正転方向は、図2におけるロータ100の反時計方向(CCW)に対応し、電動モータ18の逆転方向は、図2におけるロータ100の時計方向(CW)に対応するものとする。In this embodiment, the rotor rotation angle (electrical angle) .theta. is defined as the rotation angle of The direction of the one salient pole serving as a reference is called the +d-axis direction, and the direction of the other adjacent salient pole is called the -d-axis direction. The axis rotated by +90 electrical degrees with respect to the +d axis is called the +q axis, and the axis rotated by -90 electrical degrees with respect to the +d axis is called the -q axis. The magnetic poles (N pole and S pole) generated in the rotor 100 (salient pole portion) are determined by the direction of the current vector Ia in the dq coordinate system. In this embodiment, the forward rotation direction of the
ロータ回転角θを用いることによって、UVW座標系とdq座標系との間での座標変換が行われる(たとえば、特開2009-137323号公報の式(1),(2)参照)。 Coordinate conversion between the UVW coordinate system and the dq coordinate system is performed by using the rotor rotation angle θ (see, for example, formulas (1) and (2) in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-137323).
この明細書では、電機子巻線に流れる電流を、「電機子電流」または「モータ電流」ということにする。dq座標系における電流ベクトルIaは、電機子巻線に流れる電流のベクトル(電機子電流ベクトル)である。βは電流位相角であり、電機子電流ベクトルIaとd軸との位相差である。idはd軸電流であり、id=Ia・cosβで表される。iqは、q軸電流であり、iq=Ia・sinβで表される。In this specification, the current flowing through the armature winding will be referred to as "armature current" or "motor current." A current vector Ia in the dq coordinate system is a vector of current flowing through the armature winding (armature current vector). β is the current phase angle, which is the phase difference between the armature current vector Ia and the d-axis. id is the d -axis current and is expressed by id= Ia · cosβ . iq is the q -axis current and is expressed by iq = Ia ·sinβ.
図3は、図1のECU12の電気的構成を示す概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing an electrical configuration of the
ECU12は、マイクロコンピュータ31と、このマイクロコンピュータ31によって制御され、電動モータ18に電力を供給する駆動回路(インバータ回路)32と、電動モータ18に流れるU相電流、V相電流およびW相電流を検出するための電流センサ33,34,35とを備えている。
The
マイクロコンピュータ31は、CPUおよびメモリを備えており、所定のプログラムを実行することによって、複数の機能処理部として機能するようになっている。メモリは、ROM、RAM、不揮発性メモリ40などを含む。複数の機能処理部には、トルク指令値設定部41と、電流指令値設定部42と、電流ベクトル演算部43と、d軸電流偏差演算部44と、q軸電流偏差演算部45と、d軸PI(比例積分)制御部46と、q軸PI(比例積分)制御部47と、電圧制限部48と、二相/三相座標変換部49と、PWM制御部50と、電流検出部51と、三相/二相座標変換部52と、回転角演算部53とが含まれる。
The
回転角演算部53は、回転角センサ25の出力信号に基づいて、電動モータ18のロータの回転角(ロータ回転角θ)を演算する。回転角演算部53によって演算されたロータ回転角θは、電流指令値設定部42および座標変換部49,52に与えられる。
The
電流検出部51は、電流センサ33,34,35の出力信号に基づいて、U相、V相およびW相の相電流iU,iV,iW(以下、総称するときには「三相検出電流iU,iV,iW」という)を検出する。Based on the output signals of the
トルク指令値設定部41は、電動モータ18によって発生させるべきモータトルクの指令値であるモータトルク指令値Tm
*を設定する。具体的には、トルク指令値設定部41は、トルクセンサ11によって検出される操舵トルク(検出操舵トルクTh)に基づいて、モータトルク指令値Tm
*を設定する。検出操舵トルクThに対するモータトルク指令値Tm
*の設定例は、図4に示されている。検出操舵トルクThは、たとえば左方向への操舵のためのトルクが正の値にとられ、右方向への操舵のためのトルクが負の値にとられている。電動モータ18の左方向への操舵を補助するためのモータトルクの方向は、電動モータ18の正転方向に対応し、右方向への操舵を補助するためのモータトルクの方向は、電動モータ18の逆転方向に対応するものとする。モータトルク指令値Tm
*は、電動モータ18から左方向操舵のための操舵補助力を発生させるべきときには正の値とされ、電動モータ18から右方向操舵のための操舵補助力を発生させるべきときには負の値とされる。The torque command
モータトルク指令値Tm *は、検出操舵トルクThの正の値に対しては正をとり、検出操舵トルクThの負の値に対しては負の値をとる。検出操舵トルクThが零のときには、モータトルク指令値Tm *は零とされる。そして、検出操舵トルクThの絶対値が大きくなるほど、モータトルク指令値Tm *の絶対値は大きな値とされる。これにより、検出操舵トルクThの絶対値が大きくなるほど、操舵補助力を大きくすることができる。The motor torque command value T m * takes a positive value for a positive value of the detected steering torque T h , and takes a negative value for a negative value of the detected steering torque T h . When the detected steering torque T h is zero, the motor torque command value T m * is zero. Then, the larger the absolute value of the detected steering torque Th, the larger the absolute value of the motor torque command value Tm * . Accordingly, the steering assist force can be increased as the absolute value of the detected steering torque Th increases.
トルク指令値設定部41は、たとえば、図4に示されるような操舵トルクThとモータトルク指令値Tm
*との関係を記憶したマップまたはそれらの関係を表す演算式を用いて、操舵トルクThに応じたモータトルク指令値Tm
*を設定する。トルク指令値設定部41によって設定されたモータトルク指令値Tm
*は、電流指令値設定部42および電流ベクトル演算部43に与えられる。The torque command
不揮発性メモリ40には、正転(CCW)用の電機子電流・電流位相角設定テーブル(以下、「正転用テーブル61」という)と、逆転(CW)用の電機子電流・電流位相角設定テーブル(以下、「逆転用テーブル62」という)とが記憶されている。これらのテーブル61,62の詳細については、後述する。
The
電流指令値設定部42は、トルク指令値設定部41から与えられたモータトルク指令値Tm
*と、回転角演算部53から与えられたロータ回転角θと、正転用および逆転用テーブル61,62のうちモータトルク指令値Tm
*のトルク方向(符号)に応じたテーブルとに基づいて、電機子電流指令値Ia
*(Ia
*>0)および電流位相角指令値β*(β*>0)を設定する。電流指令値設定部42の詳細については、後述する。The current command
電流ベクトル演算部43は、電流指令値設定部42によって設定された電機子電流指令値Ia
*および電流位相角指令値β*と、トルク指令値設定部41から与えられたモータトルク指令値Tm
*の符号とに基づいて、d軸電流指令値id
*およびq軸電流指令値iq
*を演算する。具体的には、電流ベクトル演算部43は、次式(1)に基づいて、d軸電流指令値id
*を演算する。The current
id
*=Ia
*・cosβ* …(1)
また、電流ベクトル演算部43は、次式(2a)または(2b)に基づいてq軸電流指令値iq
*を演算する。i d * =I a * ·cos β * (1)
Also, the current
Tm
*≧0である場合 iq
*=Ia
*・sinβ* …(2a)
Tm
*<0である場合 iq
*=Ia
*・sin(-β*) …(2b)
d軸電流指令値id
*およびq軸電流指令値iq
*を総称して、「二相指示電流id
*,iq
*」という場合がある。When T m * ≧0, i q * =I a * ·sin β * (2a)
When T m * < 0, i q * = I a * · sin(-β * ) (2b)
The d -axis current command value id * and the q-axis current command value iq * may be collectively referred to as "two-phase command currents id * and iq * ".
電流検出部51によって検出された三相検出電流iU,iV,iWは、三相/二相座標変換部52に与えられる。三相/二相座標変換部52は、回転角演算部53によって演算されたロータ回転角θを用いて、三相検出電流iU,iV,iWを、dq座標上でのd軸電流idおよびq軸電流iq(以下、総称するときには「二相検出電流id,iq」という)に変換する。三相/二相座標変換部52によって得られたd軸電流idは、d軸電流偏差演算部44に与えられる。三相/二相座標変換部52によって得られたq軸電流iqは、q軸電流偏差演算部45に与えられる。Three-phase detection currents i U , i V , and i W detected by
d軸電流偏差演算部44は、d軸電流指令値id
*に対するd軸電流idの偏差Δid(=id
*-id)を演算する。d軸PI制御部46は、d軸電流偏差演算部44によって演算された電流偏差Δidに対してPI(比例積分)演算を行うことにより、d軸指示電圧vd’*を演算する。このd軸指示電圧vd’*は、電圧制限部48に与えられる。The d-axis
q軸電流偏差演算部45は、q軸電流指令値iq
*に対するq軸電流iqの偏差Δiq(=iq
*-iq)を演算する。q軸PI制御部47は、q軸電流偏差演算部45によって演算された電流偏差Δiqに対してPI(比例積分)演算を行うことにより、q軸指示電圧vq’*を演算する。このq軸指示電圧vq’*は、電圧制限部48に与えられる。The q-axis
電圧制限部48は、電動モータ18に発生する誘起電圧が電源電圧よりも高くなって、電動モータ18に電流が流せなくなる状態(電圧飽和状態)となるのを回避するために設けられている。電圧制限部48は、例えば、d軸指示電圧vd’*を予め設定されたd軸電圧指令最大値以下に制限するとともに、q軸指示電圧vq’*を予め設定されたq軸電圧指令最大値以下に制限する。電圧制限部48による制限処理後のd軸指示電圧vd
*およびq軸指示電圧vq
*は、二相/三相座標変換部49に与えられる。The
二相/三相座標変換部49は、回転角演算部53によって演算されたロータ回転角θを用いて、d軸指示電圧vd
*およびq軸指示電圧vq
*を、U相,V相およびW相の指示電圧vU
*,vV
*,vW
*に変換する。U相,V相およびW相の指示電圧vU
*,vV
*,vW
*を総称するときには「三相指示電圧vU
*,vV
*,vW
*」という。The two-phase/three-phase coordinate
PWM制御部50は、U相指示電圧vU
*、V相指示電圧vV
*およびW相指示電圧vW
*にそれぞれ対応するデューティ比のU相PWM制御信号、V相PWM制御信号およびW相PWM制御信号を生成し、駆動回路32に供給する。
駆動回路32は、U相、V相およびW相に対応した三相インバータ回路からなる。このインバータ回路を構成するパワー素子がPWM制御部50から与えられるPWM制御信号によって制御されることにより、三相指示電圧vU
*,vV
*,vW
*に相当する電圧が電動モータ18の各相のステータコイルに印加されることになる。The
電流偏差演算部44,45およびPI制御部46,47は、電流フィードバック制御手段を構成している。この電流フィードバック制御手段の働きによって、電動モータ18に流れるモータ電流(電機子電流)が、電流ベクトル演算部43によって演算される二相指示電流id
*,iq
*に近づくように制御される。The
以下、正転用テーブル61および逆転用テーブル62と、電流指令値設定部42とについて詳しく説明する。
Hereinafter, the forward rotation table 61, the reverse rotation table 62, and the current command
電動モータ18を高効率で駆動するためには、電機子電流に対するモータトルクの比が大きくなるように電動モータ18を制御すればよい。
In order to drive the
極対数がPnであるシンクロナスリラクタンスモータにおけるモータトルクTmは、次式(3)で表される。A motor torque Tm in a synchronous reluctance motor having a pole pair number Pn is expressed by the following equation (3).
Tm=Pn・(Ld-Lq)・id・iq …(3)
Ldはd軸インダクタンス[H]であり、Lqはq軸インダクタンス[H]である。また、idはd軸電流[A]であり、iqはq軸電流[A]である。T m = P n · (L d - L q ) · i d · i q (3)
Ld is the d -axis inductance [H] and Lq is the q -axis inductance [H]. Also, id is the d -axis current [A] and iq is the q -axis current [A].
電機子電流の大きさをIaとし、電流位相角をβとすると、iq=Ia・sinβ,id=Ia・cosβとなるので、モータトルクTmは、次式(4)で表される。なお、電流位相角βは、電機子電流ベクトルとd軸との位相差である。Assuming that the magnitude of the armature current is Ia and the current phase angle is β, iq = Ia ·sin β and id = Ia · cosβ . expressed. The current phase angle β is the phase difference between the armature current vector and the d-axis.
Tm=(1/2)・Pn・(Ld-Lq)・Ia
2sin2β …(4)
したがって、d軸インダクタンスLdおよびq軸インダクタンスLqが変動しなければ、電流位相角βが45度のときにモータトルクTmは最大となる。しかしながら、シンクロナスリラクタンスモータでは、d軸インダクタンスLdおよびq軸インダクタンスLqがロータコアおよびステータコアの磁気飽和の影響を受けて変動するため、モータトルクTmは電流位相角βが45度のときに必ずしも最大にならない。T m =(1/2)·P n ·(L d −L q )·I a 2 sin2β (4)
Therefore, if the d -axis inductance Ld and the q -axis inductance Lq do not fluctuate, the motor torque Tm becomes maximum when the current phase angle β is 45 degrees. However, in the synchronous reluctance motor, the d -axis inductance Ld and the q -axis inductance Lq fluctuate under the influence of the magnetic saturation of the rotor core and stator core. not necessarily the maximum.
図5は、あるシンクロナスリラクタンスモータにおいて、複数の電機子電流Ia毎に取得した、電流位相角βに対するモータトルクTmの特性データを示すグラフである。図5の特性データは、前記非特許文献1に掲載のデータを転用したものである。ただし、図5では、横軸に電流位相角βをとり、縦軸にモータトルクTmをとり、各電機子電流Iaの電流位相角βに対するモータトルクTmの特性を、それぞれ曲線で表している。FIG. 5 is a graph showing characteristic data of the motor torque Tm with respect to the current phase angle β obtained for each of a plurality of armature currents Ia in a certain synchronous reluctance motor. The characteristic data shown in FIG. 5 is obtained by diverting the data published in
図5に示すように、電機子電流Iaの大きさによって、モータトルクTmが最大となる電流位相角βは異なる。図5の例では、電機子電流Iaが大きくなるにつれて、モータトルクTmが最大となる電流位相角βは大きくなっている。電動モータ18を高効率で駆動するためには、電機子電流指令値Ia
*に対してモータトルクTmが最大となる電流位相角βを、電流位相角βとして設定することが好ましい。As shown in FIG. 5, the current phase angle β that maximizes the motor torque Tm differs depending on the magnitude of the armature current Ia . In the example of FIG. 5, as the armature current Ia increases, the current phase angle β that maximizes the motor torque Tm increases. In order to drive the
図6は、正転用テーブル61の内容例の一部を示す模式図である。 FIG. 6 is a schematic diagram showing a part of an example of the contents of the forward conversion table 61. As shown in FIG.
正転用テーブル61には、電動モータ18が正転方向に回転されるときの、電機子電流指令値Ia
*と、その電機子電流指令値Ia
*においてモータトルクTmが最大となる電流位相角指令値β*との組合せに対して、電動モータ18から発生するモータトルクTm[Nm]がロータ回転角θ毎に記憶されている。The forward rotation table 61 contains the armature current command value Ia * when the
この例では、N個の電機子電流指令値Ia *は、Ia * 1<Ia * 2<…Ia * Nの関係を有する。M個のロータ回転角θは、モータトルクTmの変化を表すのに十分な分解能となるよう、0degから360degまでを所定の角度刻みとなるように設定される。モータトルクTmは、電機子電流指令値Ia *が大きくなるほど、大きくなるように設定される。In this example, the N armature current command values Ia * have a relationship of Ia * 1 < Ia * 2 <... Ia * N . The M rotor rotation angles .theta. are set in predetermined angular increments from 0.degree. The motor torque Tm is set to increase as the armature current command value Ia * increases.
このような正転用テーブル61は、例えば次のようにして作成される。図3に示すようなモータ制御回路の電流ベクトル演算部43に、所定の電機子電流指令値Ia
*および所定の電流位相角指令値β*を与えるとともに、正転方向を表す符号を与えると、当該電機子電流指令値Ia
*、当該電流位相角指令値β*および当該符号に応じた二相指示電流id
*,iq
*に基づいて、電動モータ18が正転駆動される。電動モータ18が正転駆動されている状態で、電動モータ18から発生しているモータトルクTmとロータ回転角θとを取得する。これにより、前記所定の電機子電流指令値Ia
*と前記所定の電流位相角指令値β*との組合せに対するロータ回転角θ毎のモータトルクTmが得られる。なお、モータトルクTmは、図示しない測定装置を用いて測定される。Such a normal rotation table 61 is created, for example, as follows. If a predetermined armature current command value Ia * and a predetermined current phase angle command value β * are given to the current
このような実験を、複数の電流位相角指令値β*毎に行うことにより、前記所定の電機子電流指令値Ia *と複数の電流位相角指令値β*との各組合せに対するロータ回転角θ毎のモータトルクTmのデータを取得する。このようにして取得されたデータに基づいて、前記所定の電機子電流指令値Ia *に対してモータトルクTmが最大となる電流位相角指令値β*を特定する。By conducting such an experiment for each of a plurality of current phase angle command values β * , the rotor rotation angle for each combination of the predetermined armature current command value I a * and a plurality of current phase angle command values β * is obtained. Acquire the data of the motor torque Tm for each θ. Based on the data thus acquired, the current phase angle command value β * that maximizes the motor torque Tm with respect to the predetermined armature current command value Ia * is specified.
以上のような実験を、複数の電機子電流指令値Ia *毎に行うことにより、複数の電機子電流指令値Ia *毎に、その電機子電流指令値Ia *とそれに対してモータトルクTmが最大となる電流位相角指令値β*との組合せに対するロータ回転角θ毎のモータトルクTmのデータを取得する。これにより、正転用テーブル61を作成するためのデータが得られる。By conducting the above-described experiment for each of a plurality of armature current command values I a * , the armature current command value I a * and the motor The data of the motor torque Tm for each rotor rotation angle θ is acquired for the combination with the current phase angle command value β * that maximizes the torque Tm . As a result, data for creating the normal rotation table 61 is obtained.
図示しないが、逆転用テーブル62には、電動モータ18が逆転方向に回転されるときの、電機子電流指令値Ia
*と、その電機子電流指令値Ia
*においてモータトルクTmが最大となる電流位相角指令値β*との組合せに対して、電動モータ18から発生するモータトルクTm[Nm]がロータ回転角θ毎に記憶されている。Although not shown, the reverse rotation table 62 stores the armature current command value Ia * when the
逆転用テーブル62は、正転用テーブル61を作成するために行った実験と同様な実験を行うことによって作成される。ただし、逆転用テーブル62を作成する場合には、正転用テーブル61を作成する場合とは異なり、実験時には、電流ベクトル演算部43に逆転方向を表す符号が与えられる。これにより、実験時には、電動モータ18が逆転方向に回転駆動される。
The reverse rotation table 62 is produced by conducting experiments similar to those conducted to produce the forward rotation table 61 . However, when creating the reverse rotation table 62, unlike the case of creating the forward rotation table 61, the current
次に、電流指令値設定部42の動作について詳しく説明する。以下の説明において、回転角演算部53によって演算された最新のロータ回転角θを、「現ロータ回転角θ」ということにする。
Next, the operation of the current command
電流指令値設定部42は、まず、正転用テーブル61および逆転用テーブル62のうち、モータトルク指令値Tm
*の符号に応じた回転方向のテーブル61,62を選択する。そして、電流指令値設定部42は、選択したテーブル61,62に基づいて、現ロータ回転角θにおいて、モータトルク指令値Tm
*に応じたモータトルクを電動モータ18から発生させるための電機子電流指令値Ia
*および電流位相角指令値β*を設定する。The current command
具体的には、電流指令値設定部42は、選択したテーブル61,62内の現ロータ回転角θに対応する複数のモータトルクTmのうちから、モータトルク指令値Tm
*と同じ大きさのモータトルクTmを検索する。電流指令値設定部42は、モータトルク指令値Tm
*と同じ大きさのモータトルクTmを検索できた場合には、そのテーブル61,62から、そのモータトルクTmに対応する電機子電流指令値Ia
*および電流位相角指令値β*を読み出して、電流ベクトル演算部43に設定する。Specifically, the current command
一方、モータトルク指令値Tm
*と同じ大きさのモータトルクTmを検索できなかった場合には、電流指令値設定部42は、次のような処理を行う。電流指令値設定部42は、選択したテーブル61,62内の現ロータ回転角θに対応する複数のモータトルクTmのうちから、モータトルク指令値Tm
*よりも小さく最も近い大きさのモータトルクTm(以下、「第1モータトルクTm1」という)に対応する電機子電流指令値Ia
*および電流位相角指令値β*を読み出す。また、電流指令値設定部42は、前記テーブル61,62内の現ロータ回転角θに対応する複数のモータトルクTmのうちから、モータトルク指令値Tm
*よりも大きく最も近い大きさのモータトルクTm(以下、「第2モータトルクTm2」という)に対応する電機子電流指令値Ia
*および電流位相角指令値β*を読み出す。そして、電流指令値設定部42は、読み出した2組の電機子電流指令値Ia
*および電流位相角指令値β*を線形補間することにより、モータトルク指令値Tm
*に対応する電機子電流指令値Ia
*および電流位相角指令値β*を演算する。On the other hand, when the motor torque Tm having the same magnitude as the motor torque command value Tm * cannot be retrieved, the current command
この線形補間について、具体的に説明する。第1モータトルクTm1に対応する電機子電流指令値Ia
*および電流位相角指令値β*を、それぞれ、Ia
*1およびβ*1とし、第2モータトルクTm2に対応する電機子電流指令値Ia
*および電流位相角指令値β*を、それぞれ、Ia
*2およびβ*2とする。また、Tm2-Tm1=ΔTmとし、Ia
*2-Ia
*1=ΔIa
*とし、β*2-β*1=Δβ*とする。This linear interpolation will be specifically described. The armature current command value Ia * and the current phase angle command value β * corresponding to the first motor torque Tm1 are set to Ia * 1 and
電流指令値設定部42は、次式(5)および(6)に基づいて、モータトルク指令値Tm
*に対応する電機子電流指令値Ia
*および電流位相角指令値β*を演算する。そして、電流指令値設定部42は、得られた電機子電流指令値Ia
*および電流位相角指令値β*を電流ベクトル演算部43に設定する。The current command
Ia
*=(ΔIa
*/ΔTm)・(Tm
*-Tm1)+Ia
*1 …(5)
β*=(Δβ*/ΔTm)・(Tm
*-Tm1)+β*1 …(6)
前述の実施形態では、回転角演算部53から与えられたロータ回転角θにおいて、モータトルク指令値Tm
*に応じたモータトルクを電動モータ18から発生させるために最適の電機子電流指令値Ia
*および電流位相角指令値β*を設定することができる。これにより、ロータ回転角θに起因するトルク変動を抑制できるようになる。 Ia * =( ΔIa * / ΔTm )·( Tm * −Tm1 )+ Ia * 1 (5)
β * =(Δβ * / ΔTm )·( Tm * −Tm1 )+β * 1 (6)
In the above-described embodiment, the optimal armature current command value I a * and current phase angle command value β * can be set. This makes it possible to suppress torque fluctuations caused by the rotor rotation angle θ.
また、前述の実施形態によれば、電動モータ18が正転方向に回転している場合に適用される正転用テーブル61と、電動モータ18が逆転方向に回転している場合に適用される逆転用テーブル62とを備えている。これにより、電動モータ18が正転方向に回転する場合と、電動モータ18が逆転方向に回転する場合とにおいて、ロータ回転角θに対するモータトルクTmの特性が異なる場合でも、各回転方向において、ロータ回転角θに起因するトルク変動を適切に抑制できるようになる。
[第1変形例]
以下、ECUの第1変形例について説明する。Further, according to the above-described embodiment, the forward rotation table 61 applied when the
[First modification]
A first modification of the ECU will be described below.
図7は、ECUの第1変形例の電気的構成を示す概略図である。図7において、前述の図3の各部に対応する部分には、図3と同じ符号を付して示す。 FIG. 7 is a schematic diagram showing the electrical configuration of a first modified example of the ECU. In FIG. 7, the same reference numerals as in FIG. 3 denote the parts corresponding to the parts in FIG. 3 described above.
図7のECU12では、図3のECU12に比べて、回転速度演算部54が追加されている。また、図7のECU12では、不揮発性メモリ40に前述した電機子電流・電流位相角設定テーブル61,62以外に高出力テーブル71,72が記憶されている。また、図7のECU12では、図3の電流指令値設定部42の代わりに、電流指令値設定部142が用いられている。図7のECU12のこれら以外の構成は、図3のECU12の構成と同様である。
In the
回転速度演算部54は、回転角演算部53によって演算されるロータ回転角θを時間微分することにより、電動モータ18の回転速度ω[rpm]を演算する。
The rotation
前述の正転用テーブル61および逆転用テーブル62に基づいて電動モータ18を制御した場合には、トルク変動の小さい制御(トルク変動低減制御)を行えるので、これらのテーブル61,62を総称して、トルク変動低減テーブル60という場合がある。
When the
不揮発性メモリ40には、トルク変動低減テーブル60の他に、高出力テーブル70が記憶されている。高出力テーブル70には、正転用テーブル71と逆転用テーブル72とがある。図8に示すように、正転用テーブル71には、電動モータ18が正転方向に回転される場合において、電動モータ18の回転速度毎に、モータトルクが最大となる電機子電流指令値Ia
*および電流位相角指令値β*の組み合わせが記憶されている。逆転用テーブル72には、電動モータ18が逆転方向に回転される場合において、電動モータ18の回転速度毎に、モータトルクが最大となる電機子電流指令値Ia
*および電流位相角指令値β*の組み合わせが記憶されている。In addition to the torque fluctuation reduction table 60, the
図9は、電流指令値設定部142の動作を説明するためのフローチャートである。図9の処理は、所定の演算周期毎に繰り返し実行される。以下の説明において、回転速度演算部54によって演算された最新の回転速度ωを、「現回転速度ω」ということにする。
FIG. 9 is a flow chart for explaining the operation of the current command
電流指令値設定部142は、現回転速度ωが所定回転速度ωth以下であるか否かを判別する(ステップS1)。所定回転速度ωthは、例えば、電動モータ18の速度-トルク特性において、トルクがほぼ一定となる定トルク領域(低速度領域)と、定トルク領域よりも回転速度が大きい定出力領域との境界点付近の回転速度に設定される。The current command
現回転速度ωが所定回転速度ωth以下であれば(ステップS1:YES)、電流指令値設定部42Aは、トルク変動低減テーブル60に基づいて、現ロータ回転角θにおいて、モータトルク指令値Tm
*に応じたモータトルクを電動モータ18から発生させるための電機子電流指令値Ia
*および電流位相角指令値β*を設定する(ステップS2:YES)。この際、正転用テーブル61および逆転用テーブル62のいずれを用いるかは、モータトルク指令値Tm
*の符号に基づいて判別される。そして、今演算周期での処理を終了する。If the current rotation speed ω is equal to or less than the predetermined rotation speed ωth (step S1: YES), the current command value setting unit 42A sets the motor torque command value T at the current rotor rotation angle θ based on the torque fluctuation reduction table 60. An armature current command value Ia * and a current phase angle command value β * for generating a motor torque corresponding to m * from the
ステップS1において、現回転速度ωが所定回転速度ωthよりも大きいと判別された場合には、電流指令値設定部142は、高出力テーブル70に基づいて、現回転速度ωにおいてモータトルクが最大となる電機子電流指令値Ia
*および電流位相角指令値β*を設定する(ステップS3:YES)。この際、正転用テーブル71および逆転用テーブル72のいずれを用いるかは、モータトルク指令値Tm
*の符号に基づいて判別される。そして、今演算周期での処理を終了する。If it is determined in step S1 that the current rotational speed ω is greater than the predetermined rotational speed ωth , the current command
この実施形態では、電動モータ18の回転速度ωが所定回転速度ωth以下の場合には、トルク変動の低減を優先した制御を行うことができる。一方、電動モータ18の回転速度ωが所定回転速度ωthよりも大きい場合には、出力向上を優先した制御を行うことができる。これにより、電動モータ18の高速域において、高い出力を得られるようになる。
[第2変形例]
ECU12の第2変形例について説明する。第2変形例に係るECU12は、2系統のステータコイルを備えたシンクロナスリラクタンスモータを制御するための制御ユニットである。In this embodiment, when the rotation speed ω of the
[Second modification]
A second modification of the
2系統のステータコイルを備えたシンクロナスリラクタンスモータが発生するトルクについて説明する。 Torque generated by a synchronous reluctance motor having two stator coils will be described.
シンクロナスリラクタンスモータの基本トルク式は、前述した式(3)で表される。 The basic torque formula of the synchronous reluctance motor is represented by formula (3) mentioned above.
Tm=Pn・(Ld-Lq)・id・iq …(3)
したがって、第1系統および第2系統を個別に駆動する場合にそれぞれ発生するトルクTm1,Tm2は、次式(7)および(8)のとおりである。ただし、id1およびiq1は、第1系統のd軸電流およびq軸電流をそれぞれ表し、id2およびiq2は、第2系統のd軸電流およびq軸電流をそれぞれ表す。T m = P n · (L d - L q ) · i d · i q (3)
Therefore, the torques T m1 and T m2 generated when the first system and the second system are driven separately are given by the following equations (7) and (8). where i d1 and i q1 represent the d-axis current and q-axis current of the first system, respectively, and i d2 and i q2 represent the d-axis current and q-axis current of the second system, respectively.
Tm1=Pn・(Ld-Lq)・id1・iq1 …(7)
Tm2=Pn・(Ld-Lq)・id2・iq2 …(8)
第1系統および第2系統が互いに影響を与えないとすれば、第1系統および第2系統を同時に駆動したときのトルクTmは、次式(9)のとおりである。2つの系統を同じd軸電流id(=id1=id2)および同じq軸電流iq(=iq1=iq2)で駆動するとすれば、次式(10)のとおりとなる。T m1 = P n · (L d - L q ) · i d1 · i q1 (7)
T m2 = P n · (L d - L q ) · i d2 · i q2 (8)
Assuming that the first system and the second system do not affect each other, the torque Tm when the first system and the second system are driven at the same time is given by the following equation (9). If the two systems are driven with the same d -axis current id (= id1 = id2 ) and the same q -axis current iq (= iq1 = iq2 ), the following equation (10) is obtained.
Tm=Tm1+Tm2=Pn{(Ld-Lq)・id1・iq1}+Pn{(Ld-Lq)・id2・iq2} …(9)
Tm=Tm1+Tm2=2Pn・(Ld-Lq)・id・iq …(10)
しかし、第1系統のステータコイルと第2系統のステータコイルとの配置方法によっては、各系統は互いに他の系統のステータコイルがロータに与える磁束の影響を受けることになる。このような場合には、第1系統が発生するトルクTm1および第2系統が発生するトルクTm2は、例えば、次式(11)および(12)で表される。 ( 9 ) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Tm =Tm1+ Tm2 = 2Pn .( Ld - Lq ) .id.iq ( 10)
However, depending on the arrangement method of the stator coils of the first system and the stator coils of the second system, each system will be affected by the magnetic flux applied to the rotor by the stator coils of the other systems. In such a case, the torque Tm1 generated by the first system and the torque Tm2 generated by the second system are expressed by the following equations (11) and (12), for example.
Tm1=Pn{(Ld-Lq)・id1・iq1+(Ld-Lq)・id2・iq1} …(11)
Tm2=Pn{(Ld-Lq)・id2・iq2+(Ld-Lq)・id1・iq2} …(12)
式(11)の第2項は、第2系統がロータに与える磁束(Ld-Lq)・id2との鎖交によって生じるトルクを表している。同様に、式(12)の第2項は、第1系統がロータに与える磁束(Ld-Lq)・id1との鎖交によって生じるトルクを表している。T m1 =P n {(L d −L q )· id1 ·i q1 +(L d −L q )· id2 ·i q1 } (11)
T m2 =P n {(L d −L q )·i d2 ·i q2 +(L d −L q )·i d1 ·i q2 } (12)
The second term in equation (11) represents the torque generated by the interlinkage with the magnetic flux (L d −L q )·i d2 applied to the rotor by the second system. Similarly, the second term in equation (12) represents the torque generated by the interlinkage with the magnetic flux (L d −L q )·i d1 applied to the rotor by the first system.
したがって、第1系統および第2系統を同時に駆動することによって得られるトルクTmは、次式(13)のとおりであり、2つの系統を同じ入力で駆動する場合には、id1=id2=id、iq1=iq2=iqと置くことにより、次式(14)が得られる。Therefore, the torque Tm obtained by driving the first system and the second system at the same time is given by the following equation (13). =i d , i q1 =i q2 =i q , the following equation (14) is obtained.
Tm=Tm1+Tm2
=Pn{(Ld-Lq)・id1・iq1+(Ld-Lq)・id2・iq1}
+Pn{(Ld-Lq)・id2・iq2+(Ld-Lq)・id1・iq2}…(13)
Tm=Tm1+Tm2=4Pn・(Ld-Lq)・id・iq …(14)
すなわち、理論上、式(10)の場合の2倍のトルクが得られる。 Tm = Tm1 + Tm2
=P n {(L d −L q )·i d1 ·i q1 +(L d −L q )·i d2 ·i q1 }
+P n {(L d −L q )·i d2 ·i q2 +(L d −L q )·i d1 ·i q2 } (13)
Tm =Tm1+ Tm2 = 4Pn . ( Ld - Lq ) .id.iq (14)
That is, theoretically, a torque twice as large as that obtained by equation (10) can be obtained.
以上のように、2系統のステータコイルを備えたシンクロナスリラクタンスモータでは、両系統を同時で駆動した場合のモータトルクは、各系統を単独で駆動した場合のモータトルクの総和とならない。このため、各系統を単独で駆動した状態で実験を行うことによって系統毎に電機子電流・電流位相角設定テーブルを作成し、これらのテーブルを用いて各系統の電機子電流指令値および電流位相角指令値を設定したとしても、モータトルク指令値Tm *に応じたモータトルクを出力させることはできない。As described above, in a synchronous reluctance motor having two systems of stator coils, the motor torque when both systems are driven simultaneously is not the sum of the motor torques when each system is driven independently. For this reason, by conducting experiments with each system driven independently, an armature current/current phase angle setting table is created for each system, and these tables are used to set the armature current command value and current phase angle for each system. Even if the angle command value is set, the motor torque corresponding to the motor torque command value T m * cannot be output.
そこで、第2変形例に係るECU12は、2系統のステータコイルを備えたシンクロナスリラクタンスモータに対して、モータトルク指令値Tm
*に応じたモータトルクを出力させることができるモータ制御方法を提供する。Therefore, the
図10は、ECUの第2変形例の電気的構成を示す概略図である。 FIG. 10 is a schematic diagram showing the electrical configuration of a second modification of the ECU.
電動モータ18は、第1系統のステータコイル18Aと第2系統のステータコイル18Bとを備えたシンクロナスリラクタンスモータである。各系統のステータコイル18A,18Bは、それぞれ、U相、V相およびW相のステータコイルを有している。
The
ECU12は、マイクロコンピュータ81と、第1系統駆動回路82と、第2系統駆動回路83と、第1系統電流センサ84,85,86と、第2系統電流センサ87,88,89とを含む。第1系統駆動回路82および第2系統駆動回路83は、例えば三相インバータ回路である。第1系統電流センサ84,85,86は、第1系統のUVW各相の電流を検出する3つの電流センサを含む。第2系統電流センサ87,88,89は、第2系統のUVW各相の電流を検出する3つの電流センサを含む。電動モータ18には、ロータの回転角度を検出するための回転角センサ25が附属している。
マイクロコンピュータ81は、CPUおよびメモリを備えており、所定のプログラムを実行することによって、複数の機能処理部として機能するようになっている。メモリは、ROM、RAM、不揮発性メモリ40などを含む。複数の機能処理部には、トルク指令値設定部91と、包括的指令値設定部92と、第1系統制御部93Aと、第2系統制御部93Bとが含まれる。
The
トルク指令値設定部91は、図3のトルク指令値設定部41と同様に、電動モータ18によって発生させるべきモータトルクの指令値であるモータトルク指令値Tm
*を設定する。トルク指令値設定部91によって設定されたモータトルク指令値Tm
*は、包括的指令値設定部92および後述する電流ベクトル演算部43A,43B(図10参照)に与えられる。A torque command
不揮発性メモリ40には、2系統を包括したシステム全体に対する包括的指令値を設定するための包括的指令値設定テーブル111が記憶されている。包括的指令値は、2系統を包括したシステム全体に対する、電機子電流指令値(以下、「包括的電流指令値Ia,total
*」という。Ia,total
*>0)および電流位相角指令値(以下、「包括的位相角指令値βtotal
*」という。βtotal
*>0)とからなる。The
包括的指令値設定テーブル111は、正転(CCW)用のテーブル(以下、「正転用テーブル111a」という)と、逆転(CW)用のテーブル(以下、「逆転用テーブル111b」という)とを含む。これらのテーブル111a,111bの詳細については、後述する。 The comprehensive command value setting table 111 includes a forward rotation (CCW) table (hereinafter referred to as "forward rotation table 111a") and a reverse rotation (CW) table (hereinafter referred to as "reverse rotation table 111b"). include. Details of these tables 111a and 111b will be described later.
包括的指令値設定部92は、モータトルク指令値Tm
*と、後述する回転角演算部53A(図11参照)から与えられるロータ回転角θと、テーブル111a,111bのうちモータトルク指令値Tm
*の符号に応じたテーブルとに基づいて、包括的電流指令値Ia,total
*および包括的位相角指令値βtotal
*を設定する。包括的指令値設定部92の詳細については、後述する。A comprehensive command
第1系統制御部93Aは、包括的電流指令値Ia,total
*および包括的位相角指令値βtotal
*に基づいて第1系統駆動回路82を制御し、第1系統のステータコイル18Aに供給される電流を制御する。第2系統制御部93Bは、包括的電流指令値Ia,total
*および包括的位相角指令値βtotal
*に基づいて第2系統駆動回路83を制御し、第2系統のステータコイル18Bに供給される電流を制御する。The first
第1系統制御部85Aおよび第2系統制御部85Bは、電流指令値設定部42A,42Bと、電流ベクトル演算部43A,43Bと、電流フィードバック制御部94A,94Bとを含む。
First system control unit 85A and second system control unit 85B include current command
電流フィードバック制御部94A,94Bは、図11に示すように、d軸電流偏差演算部44A,44Bと、q軸電流偏差演算部45A,45Bと、d軸PI制御部46A,46Bと、q軸PI制御部47A,47Bと、電圧制限部48A,48Bと、二相/三相座標変換部49A,49Bと、PWM制御部50A,50Bと、電流検出部51A,51Bと、三相/二相座標変換部52A,52Bと、回転角演算部53A,53Bとを含む。
As shown in FIG. 11, the
図10に戻り、電流指令値設定部42A,42Bは、包括的電流指令値Ia,total
*および包括的位相角指令値βtotal
*に基づき、次式(15),(16)を用いて、第1および第2系統のための電機子電流指令値Ia1
*,Ia2
*および電流位相角指令値β1
*,β2
*を演算する。Returning to FIG. 10, the current command
Ia1
*=Ia,total
*/2, β1
*=βtotal
* …(15)
Ia2
*=Ia,total
*/2, β2
*=βtotal
* …(16)
電流ベクトル演算部43A,43Bは、第1および第2系統のためのd軸電流指令値id1
*,id2
*およびq軸電流指令値iq1
*,iq2
*を演算する。具体的には、電流ベクトル演算部43A,43Bは、次式(17),(18)に基づいて、d軸電流指令値id1
*,id2
*を演算する。I a1 * = I a, total * /2, β 1 * = β total * (15)
I a2 * = I a, total * /2, β 2 * = β total * (16)
Current
id1
*=Ia1
*・cosβ1
* …(17)
id2
*=Ia2
*・cosβ2
* …(18)
また、電流ベクトル演算部43Aは、次式(19a),(19b)に基づいてq軸電流指令値iq1
*を演算し、電流ベクトル演算部43Bは、次式 (20a),(20b)に基づいてq軸電流指令値iq2
*を演算する。i d1 * =I a1 * ·cos β 1 * (17)
id2 * = Ia2 * .cosβ2 * ( 18)
Further, the current
Tm
*≧0である場合 iq1
*=Ia1
*・sinβ1
* …(19a)
Tm
*<0である場合 iq1
*=Ia1
*・sin(-β1
*) …(19b)
Tm
*≧0である場合 iq2
*=Ia2
*・sinβ2
* …(20a)
Tm
*<0である場合 iq2
*=Ia2
*・sin(-β2
*) …(20b)
図11を参照して、回転角演算部53A,53Bは、回転角センサ25の出力信号に基づいて、電動モータ18のロータの回転角(ロータ回転角θ)を演算する。When T m * ≧0, i q1 * =I a1 * ·sinβ 1 * (19a)
When T m * < 0, i q1 * = I a1 * · sin(-β 1 * ) (19b)
When T m * ≧0, i q2 * =I a2 * ·sinβ 2 * (20a)
When T m * < 0, i q2 * = I a2 * · sin(-β 2 * ) (20b)
Referring to FIG. 11 , rotation
電流検出部51A,51Bは、電流センサ84,85,86;87,88,89の出力信号に基づいて、U相、V相およびW相の相電流iU1,iV1,iW1;iU2,iV2,iW2を演算する。三相/二相座標変換部52A,52Bは、回転角演算部53A,53Bによって演算されたロータ回転角θを用いて、三相の相電流iU1,iV1,iW1;iU2,iV2,iW2をd軸電流id1,id2およびq軸電流iq1,iq2に変換する。Based on the output signals of
d軸電流偏差演算部44A,44Bは、d軸電流指令値id1
*,id2
*と自系統のステータコイルに流れているd軸電流id1,id2の偏差Δid1(=id1
*-id1),Δid2(=id2
*-id2)を演算する。q軸電流偏差演算部45A,45Bは、q軸電流指令値iq1
*,iq2
*と自系統のステータコイルに流れているq軸電流iq1,iq2の偏差Δiq1(=iq1
*-iq1),Δiq2(=iq2
*-iq2)を演算する。The d-axis
d軸PI制御部46A,46Bは、d軸電流偏差Δid1,Δid2に対してPI(比例積分)演算を行うことにより、第1系統および第2系統のためのd軸指示電圧vd1’*,vd2’*を演算する。q軸PI制御部47A,47Bは、q軸電流偏差Δiq1,Δiq2に対してPI演算を行うことにより、第1系統および第2系統のためのq軸指示電圧vq1’*,vq2’*を演算する。The d-axis
電圧制限部48A,48Bは、例えば、d軸指示電圧vd1’*,vd2’*を予め設定されたd軸電圧指令最大値以下に制限するとともに、q軸指示電圧vq1’*,vq2’*を予め設定されたq軸電圧指令最大値以下に制限する。電圧制限部48A,48Bによる制限処理後のd軸指示電圧vd1
*,vd2
*およびq軸指示電圧vq1
*,vq2
*は、自系統の二相/三相座標変換部49A,49Bに与えられる。The
二相/三相座標変換部49A,49Bは、回転角演算部53A,53Bによって演算されたロータ回転角θを用いて、d軸指示電圧vd1
*,vd2
*およびq軸指示電圧vq1
*,vq2
*を、U相,V相およびW相の指示電圧vU1
*,vV1
*,vW1
*;vU2
*,vV2
*,vW2
*に変換する。The two-phase/three-phase coordinate
PWM制御部50A,50Bは、指示電圧vU1
*,vV1
*,vW1
*;vU2
*,vV2
*,vW2
*にそれぞれ対応するデューティ比のU相PWM制御信号、V相PWM制御信号およびW相PWM制御信号を生成する。各系統の駆動回路82,83を構成するパワー素子が、これらのPWM制御信号によって制御される。それにより、各系統の各相のステータコイルが指示電圧vU1
*,vV1
*,vW1
*;vU2
*,vV2
*,vW2
*に応じて通電される。
以下、図10に示される、正転用テーブル111aおよび逆転用テーブル111bならびに包括的指令値設定部92について詳しく説明する。
Hereinafter, the forward rotation table 111a, the reverse rotation table 111b, and the comprehensive command
図12は、正転用テーブル111aの内容例の一部を示す模式図である。 FIG. 12 is a schematic diagram showing a part of an example of contents of the normal conversion table 111a.
正転用テーブル111aには、電動モータ18が正転方向に回転されるときの、包括的電流指令値Ia,total
*と、その包括的電流指令値Ia,total
*においてモータトルクTmが最大となる包括的位相角指令値βtotal
*との組合せに対して、電動モータ18から発生するモータトルクTm[Nm]がロータ回転角θ毎に記憶されている。ただし、正転用テーブル111aは、電流指令値設定部42A,42Bが、包括的電流指令値Ia,total
*および包括的位相角指令値βtotal
*に基づき、前記式(15),(16)を用いて、電機子電流指令値Ia1
*,Ia2
*および電流位相角指令値β1
*,β2
*を演算することを前提して作成されている。On the forward rotation table 111a, a comprehensive current command value Ia,total * when the
図12の例では、N個の包括的電流指令値Ia,total *は、Ia,total * 1<Ia,total * 2<…Ia,total * Nの関係を有する。M個のロータ回転角θは、モータトルクTmの変化を表すのに十分な分解能となるよう、0degから360degまでを所定の角度刻みとなるように設定される。In the example of FIG. 12, the N comprehensive current command values Ia,total * have a relationship of Ia,total * 1 < Ia,total * 2 <... Ia,total * N . The M rotor rotation angles .theta. are set in predetermined angular increments from 0.degree.
このような正転用テーブル111aは、例えば次のようにして作成される。図10に示すようなモータ制御回路の電流指令値設定部42A,42Bに、所定の包括的電流指令値Ia,total
*および所定の包括的位相角指令値βtotal
*を与えるとともに、電流ベクトル演算部43A,43Bに正転方向を表す符号を与える。これにより、当該包括的電流指令値Ia,total
*、当該包括的位相角指令値βtotal
*および当該符号に応じたd軸およびq軸電流指令値id1
*,iq1
*;id2
*,iq2
*に基づいて、電動モータ18が正転駆動される。電動モータ18が正転駆動されている状態で、電動モータ18から発生しているモータトルクTmとロータ回転角θとを取得する。これにより、前記所定の包括的電流指令値Ia,total
*と前記所定の包括的位相角指令値βtotal
*との組合せに対するロータ回転角θ毎のモータトルクTmが得られる。なお、モータトルクTmは、図示しない測定装置を用いて測定される。Such a forward rotation table 111a is created, for example, as follows. A predetermined comprehensive current command value Ia, total * and a predetermined comprehensive phase angle command value β total * are given to the current command
このような実験を、複数の包括的位相角指令値βtotal *毎に行うことにより、前記所定の包括的電流指令値Ia,total *と複数の包括的位相角指令値βtotal *との各組合せに対するロータ回転角θ毎のモータトルクTmのデータを取得する。このようにして取得されたデータに基づいて、前記所定の包括的電流指令値Ia,total *に対してモータトルクTmが最大となる包括的位相角指令値βtotal *を特定する。By conducting such an experiment for each of a plurality of comprehensive phase angle command values β total * , it is possible to Data of the motor torque Tm for each rotor rotation angle θ for each combination is obtained. Based on the data thus acquired, the comprehensive phase angle command value β total * that maximizes the motor torque T m with respect to the predetermined comprehensive current command value I a,total * is specified.
以上のような実験を、複数の包括的電流指令値Ia,total *毎に行うことにより、複数の包括的電流指令値Ia,total *毎に、その包括的電流指令値Ia,total *とそれに対してモータトルクTmが最大となる包括的位相角指令値βtotal *との組合せに対するロータ回転角θ毎のモータトルクTmのデータを取得する。これにより、正転用テーブル111aを作成するためのデータが得られる。By conducting the above-described experiment for each of a plurality of comprehensive current command values I a, total * , the comprehensive current command value I a, total * and the comprehensive phase angle command value β total * for which the motor torque T m is maximized, the data of the motor torque T m for each rotor rotation angle θ is acquired. As a result, data for creating the normal rotation table 111a is obtained.
図示しないが、逆転用テーブル111bには、電動モータ18が逆転方向に回転されるときの、包括的電流指令値Ia,total
*と、その包括的電流指令値Ia,total
*においてモータトルクTmが最大となる包括的位相角指令値βtotal
*との組合せに対して、電動モータ18から発生するモータトルクTm[Nm]がロータ回転角θ毎に記憶されている。Although not shown, the reverse rotation table 111b stores a comprehensive current command value Ia,total * when the
逆転用テーブル111bは、正転用テーブル111aを作成するために行った実験と同様な実験を行うことによって作成される。ただし、逆転用テーブル111bを作成する場合には、正転用テーブル111aを作成する場合とは異なり、実験時には、電流ベクトル演算部43A,43Bに逆転方向を表す符号が与えられる。これにより、実験時には、電動モータ18が逆転方向に回転駆動される。
The reverse rotation table 111b is produced by conducting experiments similar to those conducted to produce the forward rotation table 111a. However, when creating the reverse rotation table 111b, unlike the case of creating the forward rotation table 111a, the current
次に、包括的指令値設定部92の動作について詳しく説明する。以下の説明において、回転角演算部53Aによって演算された最新のロータ回転角θを、「現ロータ回転角θ」ということにする。
Next, the operation of the comprehensive command
包括的指令値設定部92は、まず、正転用テーブル111aおよび逆転用テーブル111bのうち、モータトルク指令値Tm
*の符号に応じた回転方向のテーブル111a,111bを選択する。そして、包括的指令値設定部92は、選択したテーブル111a,111bに基づいて、現ロータ回転角θにおいて、モータトルク指令値Tm
*に応じたモータトルクを電動モータ18から発生させるための包括的電流指令値Ia,total
*および包括的位相角指令値βtotal
*を設定する。The comprehensive command
具体的には、包括的指令値設定部92は、選択したテーブル111a,111b内の現ロータ回転角θに対応する複数のモータトルクTmのうちから、モータトルク指令値Tm
*と同じ大きさのモータトルクTmを検索する。包括的指令値設定部92は、モータトルク指令値Tm
*と同じ大きさのモータトルクTmを検索できた場合には、そのテーブル111a,111bから、そのモータトルクTmに対応する包括的電流指令値Ia,total
*および包括的位相角指令値βtotal
*を読み出して、電流指令値設定部42A,42Bに設定する。Specifically, the comprehensive command
一方、モータトルク指令値Tm
*と同じ大きさのモータトルクTmを検索できなかった場合には、包括的指令値設定部92は、次のような処理を行う。包括的指令値設定部92は、選択したテーブル111a,111b内の現ロータ回転角θに対応する複数のモータトルクTmのうちから、モータトルク指令値Tm
*よりも小さく最も近い大きさのモータトルクTm(以下、「第1モータトルクTm1」という)に対応する包括的電流指令値Ia,total
*および包括的位相角指令値βtotal
*を読み出す。On the other hand, when the motor torque Tm having the same magnitude as the motor torque command value Tm * cannot be retrieved, the comprehensive command
また、包括的指令値設定部92は、テーブル111a,111b内の現ロータ回転角θに対応する複数のモータトルクTmのうちから、モータトルク指令値Tm
*よりも大きく最も近い大きさのモータトルクTm(以下、「第2モータトルクTm2」という)に対応する包括的電流指令値Ia,total
*および包括的位相角指令値βtotal
*を読み出す。そして、包括的指令値設定部92は、読み出した2組の包括的電流指令値Ia,total
*および包括的位相角指令値βtotal
*を線形補間することにより、モータトルク指令値Tm
*に対応する包括的電流指令値Ia,total
*および包括的位相角指令値βtotal
*を演算する。この場合の線形補間としては、図3の実施形態で説明した線形補間と同様の方法を用いることができる。In addition, the comprehensive command
この第2変形例では、他方の系統のステータコイルがロータに与える磁束の影響を考慮して、シンクロナスリラクタンスモータを制御することができる。このため、2系統のステータコイルを備えたシンクロナスリラクタンスモータを高効率で制御することができる。
[第3変形例]
以下、ECU12の第3変形例について説明する。第3変形例に係るECU12は、第2変形例に係るECU12と同様に、2系統のステータコイルを備えたシンクロナスリラクタンスモータを制御する制御ユニットである。In this second modification, the synchronous reluctance motor can be controlled in consideration of the influence of the magnetic flux exerted on the rotor by the stator coil of the other system. Therefore, a synchronous reluctance motor having two systems of stator coils can be controlled with high efficiency.
[Third Modification]
A third modification of the
図13は、ECUの第3変形例の電気的構成を示す概略図である。図13において、前述の図10の各部に対応する部分には、図10と同じ符号を付して示す。 FIG. 13 is a schematic diagram showing the electrical configuration of a third modified example of the ECU. In FIG. 13, the same reference numerals as in FIG. 10 denote the parts corresponding to the parts in FIG. 10 described above.
電動モータ18は、第1系統のステータコイル18Aと第2系統のステータコイル18Bとを備えたシンクロナスリラクタンスモータである。
The
ECU12内のマイクロコンピュータ81は、トルク指令値設定部91と、トルク指令値分配部192と、第1系統制御部93Aと、第2系統制御部93Bとを含む。第1系統制御部93Aおよび第2系統制御部93Bは、電流指令値設定部142A,142Bと、電流ベクトル演算部43A,43Bと、電流フィードバック制御部94A,94Bとを含む。
A
図13のECU12には、図10のECU12内の包括的指令値設定部92に代えて、トルク指令値分配部192が設けられている。また、図13のECU12には、図10のECU12の電流指令値設定部42A,42Bに代えて、電流指令値設定部142A,142Bが設けられている。さらに、図13のECU12では、不揮発性メモリ40は、第1系統の電流指令値設定部142Aで使用されるテーブルが記憶される第1メモリ40Aと、第2系統の電流指令値設定部142Bで使用されるテーブルが記憶される第2メモリ40Bとを含んでいる。第1メモリ40Aおよび第2メモリ40Bは、1つ不揮発性メモリ40内に形成されていてもよいし、それぞれ物理的に異なる不揮発性メモリから構成されていてもよい。図13のECU12のこれら以外の構成は、図10のECU12の構成と同様である。
The
以下、トルク指令値分配部192、電流指令値設定部142A,142Bおよびメモリ40A,40Bに記憶されるテーブルについて説明する。
Tables stored in the torque command
トルク指令値分配部192は、トルク指令値設定部91によって設定されたモータトルク指令値Tm
*を、第1系統および第2系統のための電流指令値設定部142A,142Bに分配する。この実施形態では、トルク指令値分配部192は、モータトルク指令値Tm
*を電流指令値設定部142A,142Bに1/2ずつ分配する。したがって、電流指令値設定部142Aおよび電流指令値設定部142Bに与えられるトルク指令値を、それぞれTm1
*およびTm2
*とすると、Tm1
*=Tm2
*=Tm
*/2となる。Torque command
第1メモリ40Aには、第1および第2系統が正常である場合に第1系統の電流指令値設定部142Aで使用される正常時用テーブル121と、第2系統が異常である場合に第1系統の電流指令値設定部142Aで使用される異常時用テーブル122とが記憶される。これらの各テーブル121,122は、正転用テーブル121a,122aおよび逆転用テーブル121b,122bを含んでいる。
The
第2メモリ40Bには、第1および第2系統が正常である場合に第2系統の電流指令値設定部142Bで使用される正常時用テーブル131と、第1系統が異常である場合に第2系統の電流指令値設定部142Bで使用される異常時用テーブル132とが記憶される。これらの各テーブル131,132は、正転用テーブル131a,132aおよび逆転用テーブル131b,132bを含んでいる。
The
図14Aは、第1系統用の正常時用テーブル121に含まれる正転用テーブル121aの内容例の一部を示す模式図であり、図14Bは、第2系統用の正常時用テーブル131に含まれる正転用テーブル131aの内容例の一部を示す模式図である。 FIG. 14A is a schematic diagram showing a part of an example of the contents of the forward rotation table 121a included in the normal table 121 for the first system, and FIG. FIG. 13 is a schematic diagram showing a part of an example of contents of a normal rotation table 131a.
第1および第2系統用の正転用テーブル121a,131aは、各系統が同時に駆動されかつ電動モータ18が正転方向に回転される正常・正転状態において、自系統用の電機子電流指令値Ia1
*,Ia2
*および電流位相角指令値β1
*,β2
*を設定するためのテーブルである。正転用テーブル121a,131aには、正常・正転状態での電機子電流指令値Ia1
*,Ia2
*と、その電機子電流指令値Ia1
*,Ia2
*においてモータトルクTmが最大となる電流位相角指令値β1
*,β2
*との組合せに対して、電動モータ18から発生するモータトルクTm[Nm]がロータ回転角θ毎に記憶されている。ただし、正転用テーブル121a,131aは、正常・正転状態において、電流指令値設定部142A,142Bに、モータトルク指令値Tm
*が、1/2ずつ分配されることを前提として作成される。The forward rotation tables 121a and 131a for the first and second systems are set to the armature current command value for the own system in the normal/forward rotation state in which the systems are simultaneously driven and the
正転用テーブル121a,131aは、例えば、第2変形例の正転用テーブル111a(図12参照)に基づいて作成される。具体的には、図14Aの正転用テーブル121a内のIa1 * i(i=1,2,3,…,N)および図14Bの正転用テーブル131a内のIa2 * i(i=1,2,3,…,N)として、図12の正転用テーブル111a内の対応するIa,total * i(i=1,2,3,…,N)の値の1/2を設定する。The forward rotation tables 121a and 131a are created, for example, based on the forward rotation table 111a (see FIG. 12) of the second modified example. Specifically, I a1 * i (i=1, 2, 3, . . . , N) in the normal rotation table 121a of FIG. 14A and I a2 * i (i=1, 2, 3, . . . , N) are set to 1/2 of the corresponding values of Ia,total * i (i=1, 2, 3, . . . , N) in the forward conversion table 111a of FIG.
また、図14Aの正転用テーブル121a内のβ1 * i(i=1,2,3,…,N)および図14Bの正転用テーブル131a内のβ2 * i(i=1,2,3,…,N)として、図12の正転用テーブル111a内の対応するβtotal * i(i=1,2,3,…,N)の値をそのまま設定する。Also, β 1 * i ( i =1, 2 , 3, . . . , N) in the normal rotation table 121a of FIG . , . . . , N), the corresponding values of β total * i (i=1, 2, 3, . . . , N) in the normal conversion table 111a of FIG.
さらに、図14Aおよび図14Bの正転用テーブル121a,131a内のTi,k(i=1,2,3,…,N;k=1,2,3,…,M)として、図12の正転用テーブル111a内の対応するTi,k(i=1,2,3,…,N;k=1,2,3,…,M)の値の1/2を設定する。これにより、正転用テーブル121a,131aが得られる。Furthermore, as T i,k (i=1, 2, 3, . . . , N; k=1, 2, 3, . 1/2 of the corresponding value of T i,k (i=1, 2, 3, . . . , N; k=1, 2, 3, . . . , M) in the normal conversion table 111a is set. As a result, the forward rotation tables 121a and 131a are obtained.
正常時用テーブル121,131に含まれる逆転用テーブル121b,131bも、第2変形例の逆転用テーブル111bに基づいて、同様な方法によって作成することができる。 The reverse rotation tables 121b and 131b included in the normal operation tables 121 and 131 can also be created by a similar method based on the reverse rotation table 111b of the second modified example.
第1および第2系統用の異常時用テーブル122,132に含まれる正転用テーブル122a,132aは、2系統のうち自系統のみが駆動されかつ電動モータ18が正転方向に回転される異常・正転状態において、電機子電流指令値Ia1
*,Ia2
*および電流位相角指令値β1
*,β2
*を設定するためのテーブルである。The normal rotation tables 122a and 132a included in the abnormal tables 122 and 132 for the first and second systems are for abnormal/normal rotation in which only the own system of the two systems is driven and the
また、異常時用テーブル122,132に含まれる逆転用テーブル122b,132bは、自系統のみが駆動されかつ電動モータ18が逆方向に回転される異常・逆転状態において、電機子電流指令値Ia1
*,Ia2
*および電流位相角指令値β1
*,β2
*を設定するためのテーブルである。Further, the reverse rotation tables 122b and 132b included in the abnormality tables 122 and 132 are set to the armature current command value Ia1 in an abnormal/reverse rotation state in which only the own system is driven and the
異常時用テーブル122a,122b,132a,132bは、正常時用テーブル121a,121b,131a,131bと同じ構造であるが、テーブル内の値Ia1 * i,Ia2 * i,β1 * i,β2 * i,Ti,kが、正常時用テーブル121a,121b,131a,131bとは異なっている。つまり、異常時用テーブル122a,122b,132a,132bには、2系統のうち1系統のみが駆動される異常状態での電機子電流指令値Ia1 *,Ia2 *と、その電機子電流指令値Ia1 *,Ia2 *においてモータトルクTmが最大となる電流位相角指令値β1 *,β2 *との組合せに対して、電動モータ18から発生するモータトルクTm[Nm]がロータ回転角θ毎に記憶されている。The abnormal tables 122a, 122b, 132a, 132b have the same structure as the normal tables 121a, 121b, 131a, 131b, but the values Ia1 * i , Ia2 * i , β1* i , β1 * i , β 2 * i , T i,k are different from the normal tables 121a, 121b, 131a, 131b. That is, in the abnormal state tables 122a, 122b, 132a, 132b, armature current command values I a1 * , I a2 * in an abnormal state in which only one of the two systems is driven, and the armature current command values The motor torque Tm [ Nm ] generated from the electric motor 18 is It is stored for each rotor rotation angle θ.
異常時用テーブル122,132は、他方の系統を駆動停止状態にして、図6の正転用テーブル61や逆転用テーブル62を作成した場合と同様な実験を行うことにより、作成することができる。 The abnormal tables 122 and 132 can be created by performing experiments similar to the case of creating the forward rotation table 61 and the reverse rotation table 62 in FIG. 6 with the other system stopped.
電流指令値設定部142A,142Bには、トルク指令値分配部192によって分配されたモータトルク指令値Tm1
*,Tm2
*と、回転角演算部53A,53Bから与えられるロータ回転角θと、他方の系統が異常であるか否かの異常判定信号とが与えられる。The current command
電流指令値設定部142A,142Bは、それに入力する異常判定信号が他方の系統が異常でないことを示している場合(正常時)には、次のようにして指令値を設定する。すなわち、電流指令値設定部142A,142Bは、モータトルク指令値Tm1
*,Tm2
*と、ロータ回転角θと、モータトルク指令値Tm1
*,Tm2
*の符号に応じた正常時用テーブル121(121a,121b);131(131a,131b)とに基づいて、電機子電流指令値Ia1
*,Ia2
*および電流位相角指令値β1
*,β2
*を設定する。The current command
一方、それに入力する異常判定信号が他方の系統が異常であることを示している場合(異常時)には、電流指令値設定部142A,142Bは、次のようにして指令値を設定する。すなわち、電流指令値設定部142A,142Bは、モータトルク指令値Tm1
*,Tm2
*と、ロータ回転角θと、モータトルク指令値Tm1
*,Tm2
*の符号に応じた異常時用テーブル122(122a,122b);132(132a,132b)とに基づいて、電機子電流指令値Ia1
*,Ia2
*および電流位相角指令値β1
*,β2
*を設定する。On the other hand, when the abnormality determination signal input thereto indicates that the other system is abnormal (at the time of abnormality), the current command
この第3変形例では、2系統が正常である正常時には、他方の系統のステータコイルがロータに与える磁束の影響を考慮して、シンクロナスリラクタンスモータを制御することができる。このため、2系統のステータコイルを備えたシンクロナスリラクタンスモータを高効率で制御することができる。また、この第3変形例では、他方の系統が異常である異常時には、他方の系統のステータコイルがロータに与える磁束の影響を考慮せずに、シンクロナスリラクタンスモータを制御することができる。このため、異常時においても、適切なモータ制御を行うことができる。 In this third modification, when the two systems are normal, the synchronous reluctance motor can be controlled by taking into account the influence of the magnetic flux exerted on the rotor by the stator coil of the other system. Therefore, a synchronous reluctance motor having two systems of stator coils can be controlled with high efficiency. In addition, in the third modification, when the other system is abnormal, the synchronous reluctance motor can be controlled without considering the influence of the magnetic flux that the stator coil of the other system exerts on the rotor. Therefore, it is possible to perform appropriate motor control even in the event of an abnormality.
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。前述の実施形態では、マイクロコンピュータ31(81)は、電圧制限部48(48A,48B)を備えているが、電圧制限部48(48A,48B)を備えていなくてもよい。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention can also be implemented in other forms. In the above-described embodiment, the microcomputer 31 (81) includes the voltage limiting section 48 (48A, 48B), but may not include the voltage limiting section 48 (48A, 48B).
また、前述の実施形態では、正転方向および逆転方向の双方向に回転可能なシンクロナスリラクタンスモータについて説明したが、この発明は、一方向にのみ回転駆動する電動シンクロナスリラクタンスモータにも適用することができる。 Further, in the above-described embodiment, a synchronous reluctance motor capable of rotating in both forward and reverse directions has been described, but the present invention is also applicable to an electric synchronous reluctance motor that rotates in only one direction. be able to.
また、前述の実施形態では、電動モータ18はシンクロナスリラクタンスモータであるが、電動モータ18は、リラクタンストルクを利用してロータを回転させるモータであれば、シンクロナスリラクタンスモータ以外のモータ(スイッチトリラクタンスモータ、IPMモータ等)であってもよい。
In the above-described embodiment, the
また、前述の実施形態および第1変形例では、電機子電流・電流位相角設定テーブル61,62(図3、図7参照)には、電機子電流指令値Ia
*と電流位相角指令値β*との組合せに対して、電動モータ18から発生するモータトルクTmがロータ回転角θ毎に記憶されている。しかし、電機子電流・電流位相角設定テーブル61,62には、ロータ回転角θに関係なく、電機子電流指令値Ia
*と電流位相角指令値β*との組合せに対して、電動モータ18から発生するモータトルクTmが記憶されてもよい。第2および第3変形例で使用されているテーブル111,121,122,131,132についても、同様である。Further, in the above-described embodiment and the first modification, the armature current/current phase angle setting tables 61 and 62 (see FIGS. 3 and 7) include the armature current command value I a * and the current phase angle command value The motor torque Tm generated from the
また、前述においては、電動パワーステアリング装置用の電動モータの制御装置に、この発明を適用した場合の実施形態について説明した。しかし、この発明は、モータトルク指令値に基づいて制御されるモータの制御装置であれば、電動パワーステアリング装置用の電動モータの制御装置以外のモータ制御装置に適用することができる。 Also, in the above description, an embodiment in which the present invention is applied to an electric motor control device for an electric power steering device has been described. However, the present invention can be applied to a motor control device other than an electric motor control device for an electric power steering system, as long as it is a control device for a motor that is controlled based on a motor torque command value.
本発明の実施形態について詳細に説明してきたが、これらは本発明の技術的内容を明らかにするために用いられた具体例に過ぎず、本発明はこれらの具体例に限定して解釈されるべきではなく、本発明の範囲は添付の請求の範囲によってのみ限定される。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail, these are merely specific examples used to clarify the technical content of the present invention, and the present invention should be construed as being limited to these specific examples. should not, the scope of the invention is limited only by the appended claims.
この出願は、2017年7月19日に日本国特許庁に提出された特願2017-140127号に対応しており、その出願の全開示はここに引用により組み込まれるものとする。 This application corresponds to Japanese Patent Application No. 2017-140127 filed with the Japan Patent Office on July 19, 2017, and the entire disclosure of that application is incorporated herein by reference.
12…ECU、18…電動モータ、25…回転角センサ、31,81…マイクロコンピュータ、40…不揮発性メモリ、41,91…トルク指令値設定部、42,142,142A,142B…電流指令値設定部、43,43A,43B…電流ベクトル演算部、5353A,53B…回転角演算部、54…回転速度演算部、61,71,111a,121a,122a,131a,132a…正転用テーブル、62,72,111b,121b,122b,131b,132b…逆転用テーブル、92…包括的指令値設定部、192…トルク指令値分配部
12... ECU, 18... Electric motor, 25... Rotation angle sensor, 31, 81... Microcomputer, 40... Non-volatile memory, 41, 91... Torque command value setting section, 42, 142, 142A, 142B... Current command
Claims (7)
前記モータのロータ回転角を検出する回転角検出手段と、
電機子電流指令値と、その電機子電流指令値においてモータトルクが最大となる電流位相角指令値との組合せに対して、前記モータから発生するモータトルクを記憶したテーブルと、
前記モータに発生させるべきモータトルクの指令値であるモータトルク指令値を設定する第1設定部と、
前記第1設定部によって設定されたモータトルク指令値に応じたモータトルクを前記モータから発生させるための電機子電流指令値および電流位相角指令値を、前記テーブルに基づいて設定する第2設定部とを含み、
前記テーブルは、電機子電流指令値と、その電機子電流指令値においてモータトルクが最大となる電流位相角指令値との組合せに対して、前記モータから発生するモータトルクをロータ回転角毎に記憶し、
前記第2設定部は、前記回転角検出手段によって検出された検出ロータ回転角において、前記第1設定部によって設定されたモータトルク指令値に応じたモータトルクを前記モータから発生させるための電機子電流指令値および電流位相角指令値を、前記テーブルに基づいて設定する、 モータ制御装置。 A control device for controlling a motor using reluctance torque,
rotation angle detection means for detecting the rotor rotation angle of the motor;
a table storing the motor torque generated by the motor with respect to the combination of the armature current command value and the current phase angle command value that maximizes the motor torque at the armature current command value;
a first setting unit that sets a motor torque command value that is a command value of the motor torque to be generated by the motor;
A second setting unit for setting, based on the table, an armature current command value and a current phase angle command value for causing the motor to generate motor torque corresponding to the motor torque command value set by the first setting unit. includingfruit,
The table stores the motor torque generated by the motor for each rotor rotation angle with respect to the combination of the armature current command value and the current phase angle command value that maximizes the motor torque at the armature current command value. death,
The second setting section is an armature for causing the motor to generate a motor torque corresponding to the motor torque command value set by the first setting section at the detected rotor rotation angle detected by the rotation angle detection means. setting a current command value and a current phase angle command value based on the table; motor controller.
電機子電流指令値と、その電機子電流指令値においてモータトルクが最大となる電流位相角指令値との組合せに対して、前記モータから発生するモータトルクを記憶したテーブルと、
前記モータに発生させるべきモータトルクの指令値であるモータトルク指令値を設定する第1設定部と、
前記第1設定部によって設定されたモータトルク指令値に応じたモータトルクを前記モータから発生させるための電機子電流指令値および電流位相角指令値を、前記テーブルに基づいて設定する第2設定部と、
前記テーブルからなるトルク変動低減用テーブルと、
前記モータの回転速度毎に、最大モータトルクが得られる電機子電流指令値および電流位相角指令値の組み合わせを記憶した高出力テーブルとを含み、
前記第2設定部は、前記モータの回転速度に応じて、前記トルク変動低減用テーブルおよび前記高出力テーブルのうちから一方を選択し、選択したテーブルを用いて、電機子電流指令値および電流位相角指令値を設定するように構成されている、モータ制御装置。 A control device for controlling a motor using reluctance torque,
a table storing the motor torque generated by the motor with respect to the combination of the armature current command value and the current phase angle command value that maximizes the motor torque at the armature current command value;
a first setting unit that sets a motor torque command value that is a command value of the motor torque to be generated by the motor;
A second setting unit for setting, based on the table, an armature current command value and a current phase angle command value for causing the motor to generate motor torque corresponding to the motor torque command value set by the first setting unit. When,
a table for reducing torque fluctuations comprising the table;
a high output table storing combinations of armature current command values and current phase angle command values that provide maximum motor torque for each rotational speed of the motor;
The second setting unit selects one of the torque fluctuation reduction table and the high output table according to the rotation speed of the motor, and uses the selected table to set an armature current command value and a current phase. A motor controller configured to set an angular command value .
電機子電流指令値と、その電機子電流指令値においてモータトルクが最大となる電流位相角指令値との組合せに対して、前記モータから発生するモータトルクを記憶したテーブルと、
前記モータに発生させるべきモータトルクの指令値であるモータトルク指令値を設定する第1設定部と、
前記第1設定部によって設定されたモータトルク指令値に応じたモータトルクを前記モータから発生させるための電機子電流指令値および電流位相角指令値を、前記テーブルに基づいて設定する第2設定部とを含み、
前記モータは、2系統のステータコイルを備えたリラクタンストルク利用モータであり、
前記テーブルは、前記2系統を包括した包括的な電機子電流指令値と、その包括的な電機子電流指令値においてモータトルクが最大となる電流位相角指令値との組合せに対して、前記モータから発生するモータトルクを記憶しており、
前記第2設定部は、前記テーブルに基づいて設定された包括的な電機子電流指令値を前記各系統に分配するように構成されており、
前記分配された系統別の電機子電流指令値と、前記第2設定部によって設定された電流位相角指令値とに基づいて、各系統のステータコイルに供給する電流が制御される、モータ制御装置。 A control device for controlling a motor using reluctance torque,
a table storing the motor torque generated by the motor with respect to the combination of the armature current command value and the current phase angle command value that maximizes the motor torque at the armature current command value;
a first setting unit that sets a motor torque command value that is a command value of the motor torque to be generated by the motor;
A second setting unit for setting, based on the table, an armature current command value and a current phase angle command value for causing the motor to generate motor torque corresponding to the motor torque command value set by the first setting unit. and
The motor is a reluctance torque-utilizing motor having two stator coils,
The table shows the combination of a comprehensive armature current command value that includes the two systems and a current phase angle command value that maximizes the motor torque in the comprehensive armature current command value. It stores the motor torque generated from
The second setting unit is configured to distribute a comprehensive armature current command value set based on the table to each system,
A motor control device for controlling a current supplied to a stator coil of each system based on the distributed armature current command value for each system and the current phase angle command value set by the second setting unit. .
電機子電流指令値と、その電機子電流指令値においてモータトルクが最大となる電流位相角指令値との組合せに対して、前記モータから発生するモータトルクを記憶したテーブルと、
前記モータに発生させるべきモータトルクの指令値であるモータトルク指令値を設定する第1設定部と、
前記第1設定部によって設定されたモータトルク指令値に応じたモータトルクを前記モータから発生させるための電機子電流指令値および電流位相角指令値を、前記テーブルに基づいて設定する第2設定部とを含み、
前記制御装置は、2系統のステータコイルを備えたリラクタンストルク利用モータを制御する制御装置であり、
前記第1設定部によって設定されたモータトルク指令値を、第1系統用のモータトルク指令値と第2系統用のモータトルク指令値とに分配するトルク指令値分配部をさらに含み、
前記テーブルは、第1系統用のテーブルおよび第2系統用のテーブルを含み、
前記第2設定部は、前記第1系統用のテーブルおよび前記第1系統用のモータトルク指令値を用いて、第1系統用の電機子電流指令値および電流位相角指令値を設定する第1系統用指令値設定部と、前記第2系統用のテーブルおよび前記第2系統用のモータトルク指令値を用いて、第2系統用の電機子電流指令値および電流位相角指令値を設定する第2系統用指令値設定部とを含み、
前記第1系統用の電機子電流指令値および電流位相角指令値に基づいて、第1系統のステータコイルに供給される電流が制御され、前記第2系統用の電機子電流指令値および電流位相角指令値に基づいて、第2系統のステータコイルに供給される電流が制御される、モータ制御装置。 A control device for controlling a motor using reluctance torque,
a table storing the motor torque generated by the motor with respect to the combination of the armature current command value and the current phase angle command value that maximizes the motor torque at the armature current command value;
a first setting unit that sets a motor torque command value that is a command value of the motor torque to be generated by the motor;
A second setting unit for setting, based on the table, an armature current command value and a current phase angle command value for causing the motor to generate motor torque corresponding to the motor torque command value set by the first setting unit. and
The control device is a control device for controlling a reluctance torque-based motor having two stator coils,
further comprising a torque command value distribution unit that distributes the motor torque command value set by the first setting unit into a motor torque command value for the first system and a motor torque command value for the second system,
The table includes a table for the first system and a table for the second system,
The second setting unit uses the table for the first system and the motor torque command value for the first system to set an armature current command value and a current phase angle command value for the first system. A system command value setting unit, a table for the second system, and a motor torque command value for the second system are used to set an armature current command value and a current phase angle command value for the second system. including a command value setting unit for two systems,
Based on the armature current command value and the current phase angle command value for the first system, the current supplied to the stator coil of the first system is controlled, and the armature current command value and the current phase angle for the second system are controlled. A motor control device in which a current supplied to a second system stator coil is controlled based on an angular command value .
前記第2系統用指令値設定部は、前記第1系統が異常である場合に、前記第2系統用のテーブルとは異なる第1系統異常時用テーブルを用いて、前記第2系統用の電機子電流指令値および電流位相角指令値を設定するように構成されている、請求項4に記載のモータ制御装置。 When the second system is abnormal, the first system command value setting unit uses a second system abnormality table different from the first system table to set the electric machine for the first system. configured to set a child current command value and a current phase angle command value,
When the first system is abnormal, the second system command value setting unit uses a first system abnormality table that is different from the second system table to set the electric machine for the second system. 5. The motor control device according to claim 4 , configured to set a child current command value and a current phase angle command value .
前記テーブルは、電機子電流指令値と、その電機子電流指令値においてモータトルクが最大となる電流位相角指令値との組合せに対して、前記モータから発生するモータトルクをロータ回転角毎に記憶し、
前記第2設定部は、前記回転角検出手段によって検出された検出ロータ回転角において、前記第1設定部によって設定されたモータトルク指令値に応じたモータトルクを前記モータから発生させるための電機子電流指令値および電流位相角指令値を、前記テーブルに基づいて設定する、請求項2~5のいずれか一項に記載のモータ制御装置。 further comprising rotation angle detection means for detecting the rotor rotation angle of the motor;
The table stores the motor torque generated by the motor for each rotor rotation angle with respect to the combination of the armature current command value and the current phase angle command value that maximizes the motor torque at the armature current command value. death,
The second setting section is an armature for causing the motor to generate a motor torque corresponding to the motor torque command value set by the first setting section at the detected rotor rotation angle detected by the rotation angle detection means. 6. The motor control device according to claim 2 , wherein the current command value and the current phase angle command value are set based on the table .
前記モータが第1回転方向に回転されるときに、電機子電流指令値と、その電機子電流指令値においてモータトルクが最大となる電流位相角指令値との組合せに対して、前記モータから発生するモータトルクをロータ回転角毎に記憶した第1テーブルと、
前記モータが前記第1回転方向とは反対の第2回転方向に回転されるときに、電機子電流指令値と、その電機子電流指令値においてモータトルクが最大となる電流位相角指令値との組合せに対して、前記モータから発生するモータトルクをロータ回転角毎に記憶した第2テーブルとを含み、
前記第2設定部は、
前記モータトルク指令値のトルク方向が前記第1回転方向である場合には、前記検出ロータ回転角において前記モータトルク指令値に応じたモータトルクを前記モータから発生させるための電機子電流指令値および電流位相角指令値を、前記第1テーブルに基づいて設定し、
前記モータトルク指令値のトルク方向が前記第2回転方向である場合には、前記検出ロータ回転角において前記モータトルク指令値に応じたモータトルクを前記モータから発生させるための電機子電流指令値および電流位相角指令値を、前記第2テーブルに基づいて設定するように構成されている、請求項1または6に記載のモータ制御装置。 The table is
generated from the motor with respect to a combination of an armature current command value and a current phase angle command value that maximizes the motor torque at the armature current command value when the motor is rotated in the first rotation direction a first table storing the motor torque for each rotor rotation angle;
When the motor is rotated in the second direction opposite to the first direction, the armature current command value and the current phase angle command value that maximizes the motor torque at the armature current command value. a second table storing the motor torque generated by the motor for each rotor rotation angle for each combination,
The second setting unit
When the torque direction of the motor torque command value is the first rotation direction, an armature current command value and an armature current command value for causing the motor to generate motor torque corresponding to the motor torque command value at the detected rotor rotation angle; setting a current phase angle command value based on the first table;
When the torque direction of the motor torque command value is the second rotation direction, an armature current command value and an armature current command value for causing the motor to generate motor torque corresponding to the motor torque command value at the detected rotor rotation angle; 7. The motor control device according to claim 1 , wherein the current phase angle command value is set based on said second table .
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